بررسی تاثیر فرآیند غشایی اولترافیلتراسیون بر رئولوژی و شاخصه های رنگی آب نارنج

سابقه و هدف: آبمیوه ها نوشیدنی هایی با ارزش تغذیه ای فراوان، سرشار از آنتی اکسیدان ها و مواد معدنی ضروری برای سلامت انسان ها هستند. روش های نگهداری آبمیوه ها شامل تیمار حرارتی، انجماد، سرد کردن و برای برخی از آبمیوه ها؛ شفاف سازی و صاف کردن می باشند. شفاف سازی عبارت است از جدا کردن ترکیبات پخش شده به حالت پراکنده و کلوئیدی از سیستم و حفظ ترکیباتی که به صورت حقیقی در سیستم حل شده اند در روش های شیمیایی شفاف کردن (کلاسیک) از انواع مختلف آنزیم ها (پکتیناز، آمیلاز، پروتئاز و ...) و کمک شفاف کننده هایی همچون ژلاتین، بنتونیت، سیلیکاژل یا ترکیبی از این-ها بهره گرفته می شود. روش های کلاسیک گران قیمت و وقت گیر هستند و عملیات دفع مواد ذکرشده مشکل می باشد. در سال های اخیر، فیلتراسیون غشایی به عنوان روش جدید فرآوری پیشنهاد شده است. استفاده از صافی های غشایی نیز یک روش مناسب است که مشکلات ناشی از کدورت را تا حد زیادی حل کرده است. استفاده از فرآیندهای غشایی در عملیات شفاف-سازی، باعث می شود که محصول ازنظر کیفی دارای ثبات بیشتری بوده و به علت طبیعت استریل فرآیند، حذف میکروارگانیسم ها نسبت به روش های متداول به مراتب بیشتر شود. در این پژوهش، تاثیر پارامترهای غشایی شامل فشار (در دامنه 2/2-2/1 بار) و دمای خوراک (در دامنه 35-20 درجه سانتی گراد) بر ویسکوزیته، وزن مخصوص و شاخصه های رنگی آب نارنج (L*، a*، b*، اختلاف رنگ کل، کروما و شاخص قهوه ای شدن) در طول فرآیند شفاف سازی به کمک اولترافیلتراسیون بررسی شد. مواد و روش ها: فرآیند غشایی UF برای شفاف سازی آب نارنج استفاده شد. آزمون های فیزیکوشیمیایی طبق استاندارد ملی ایران (2685) انجام شد. ویسکوزیته با ویسکومتر چرخشی بروکفیلد اندازه گیری شد. روش پردازش تصویر برای بررسی تغییرات رنگ بعد از فرآیند، استفاده شد. روش سطح پاسخ در قالب طرح مرکب مرکزی برای پیش بینی تاثیر متغیرهای فرآیند شفاف سازی غشایی (شامل دما و فشار عملیاتی) بر رئولوژی و رنگ آب نارنج به کاربرده شد. آنالیز داده ها و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار Design-Expert 9.0.0.7 صورت پذیرفت. یافته ها: نتایج نشان داد که افزایش دما باعث افزایش شاخص قهوه ای شدن، ویسکوزیته، وزن مخصوص و کاهش L* و TCD شد. افزایش فشار باعث کاهش شاخص قهوه ای شدن، کروما، ویسکوزیته و افزایش L* و b* و TCD شد. اثر سطوح مختلف دما و فشار بر روی اندیس a* معنی دار نبود. مدل خطی و چندجمله ای درجه دوم به ترتیب بهترین مدل ها برای پیش بینی (وزن مخصوص، TCD) و (L*، b*، BI و کروما) بودند. نتیجه گیری: استفاده از فرآیندهای غشایی باعث بهبود کیفیت (رنگ) نوشیدنی ها و آبمیوه ها (مثل نارنج) می شود. فیلتراسیون غشایی آب نارنج بدون پیش تیمار آنزیمی، کارایی مطلوبی در شفاف سازی آن داشت.

کلیدواژه ها:

نارنج ، شفاف سازی ، غشاء ، ویسکوزیته ، شاخصه های رنگی